摘要：在模块化产品设计过程中,模块之间往往存在着关联关系,使得设计更复杂,进而增加产品开发周期和成本。针对模块化产品设计中模块间的耦合关联问题,基于设计结构矩阵(DSM)表示产品零件之间的关联关系,分析模块间的相互作用,确定关联模块的主控零件和依赖零件;分析主控零件的关联传播路径,计算模块关联依赖度,确定模块的优先级顺序。然后根据产品结构及其零部件的复杂性,分析主控关联零件的影响,从模块间的关联依赖度、关联零件变更传播的影响及提高模块的适应性等几个方面,提出关联模块的解耦策略。通过起重机抓斗实例阐述了产品模块化设计关联分析过程与解耦方法。

摘要：可适应设计和工程更改在应对客户需求变化方面具有一致性,但二者对产品功能变异与结构变型的处理方式不同。为实现产品设计的适应性,分析了可适应设计和工程更改互为补充的原由,以及融合的必要性,探讨了产品适应性更改演化过程。采用质量功能配置方法分析适应性更改需求,基于公理设计和通用设计理论构建了功能-结构-属性映射模型,采用功能要求矩阵、设计参数矩阵及结构属性元模型描述适应性更改演化步骤,实现可适应设计和设计更改的融合。以卷扬机为例阐述了适应性更改过程,为企业更好地管理设计资源与知识并提高产品设计的效率和个性化水平提供方法支持。

摘要：为提高阻尼器在结构尺寸受限时的输出阻尼力,以磁流变阻尼器为对象,研究了内置磁流变阀结构对磁流变阻尼器动力性能的影响;通过改进传统磁流变阻尼器活塞头结构,将磁流变阀内置于阻尼器内,设计了一种内置阀式磁流变阻尼器,阐述了内置阀式磁流变阻尼器的结构与工作原理;对阻尼器的磁路进行了简化,并利用磁路欧姆定律对其进行了磁路分析;根据磁流变阻尼器的工作模式,建立了内置阀式磁流变阻尼器的阻尼力数学模型;利用有限元软件ANSYS对阻尼器的电磁特性进行了仿真分析,得出了不同电流下液流通道内磁感应强度的分布情况;结合阻尼力数学模型,利用MATLAB软件对阻尼器的动力性能进行了仿真分析;为验证阻尼器设计的合理性,搭建试验台对阻尼器的动力性能进行了测试分析,并将试验与仿真结果进行对比。研究结果表明:仿真与试验结果具有较好的一致性;不同外界激励与速度变化对输出阻尼力影响较小,内置阀式磁流变阻尼器能在不同工况下输出稳定的阻尼力;输出阻尼力与阻尼可调系数近乎线性随励磁电流增长;当电流为1.2 A时,输出阻尼力高达7.521 kN,阻尼可调系数可达9.7。可见,内置磁流变阀结构可在受限体积下有效延长阻尼通道长度,使磁流变阻尼器输出较高的阻尼力,且具备较宽的阻尼可调范围。

摘要：以某地铁钢轨探伤车为研究对象,利用多体动力学软件UM建立车辆-轨道耦合动力学模型,分析探伤车在直线、曲线两种工况下的运行平稳性、安全性和曲线通过能力,为后续悬挂参数多目标优化提供原始数据支撑。基于MATLAB编程建立UM-ISight联合仿真平台,在ISight中以转向架一、二系悬挂刚度、阻尼等为目标参数,通过最优拉丁超立方法进行参数组合样本设计,并在此基础上构建符合精度要求的径向基函数神经网络(RBF-NN)近似模型,最后通过多目标优化算法NSGA-Ⅱ对近似模型进行寻优计算,得到最优的转向架悬挂参数组合。结果表明,所建近似模型具有较高的拟合精度,优化后车辆平稳性指标都得到明显改善,最多可降低35.39%,且车辆的脱轨系数、轮轨横向力、轮轴横向力、轮重减载率等曲线通过性能指标也有不同程度好转。

摘要：考虑车辆一系、二系悬挂参数和轨道参数的随机性,在多体动力学软件UM当中建立了CRH2动车组拖车的随机性仿真模型;采用最优拉丁超立方试验设计方法抽取车辆参数和轨道参数的随机样本,利用多目标优化软件iSight调用随机样本,联合UM完成了随机样本仿真分析;在有限试验设计样本和仿真数据的限制下,以最佳近似精度为目标,结合最小角回归、低阶交互截断和留一法交叉验证等实现了多项式混沌展开,构建多项式混沌展开代理模型;采用Sobol法进行全局灵敏度分析,研究了直线、曲线2种工况下车辆参数和轨道参数随机耦合作用对于车轮振动特性的影响,找出了主要影响因子,并考虑了多参数之间的交互效应。研究结果表明:多项式混沌展开法能够基于已有的样本比较好地拟合出代理模型,计算出Sobol灵敏度系数,平均误差低于3%,从而可以高效、定量地分析各参数耦合作用对车轮振动的影响;转臂节点横向刚度、一系弹簧垂向刚度、一系弹簧横向刚度和二系横向减振器阻尼是对车轮振动响应方差具有较大贡献的车辆参数,轨道横向、垂向刚度是对车轮振动响应方差具有较大贡献的轨道参数,各参数之间存在明显交互效应。

摘要：应用Bingham本构力学模型,得到了磁流变阻尼器(MRD)的结构尺寸参数(缸体内径、活塞直径、活塞杆直径、活塞有效长度)、线圈匝数和磁流变液表观黏度与输出阻尼力的关系,利用力学模型分析了MRD的6个参数对输出阻尼力和动态范围的影响;建立了基于MRD的半主动座椅悬架系统模型,以驾驶人加速度和座椅软垫动行程的均方根作为减振效果的评价指标,采用百分比斜率均方根评价MRD参数的影响程度;结合Bingham本构力学逆模型,分析了MRD的6个参数对减振效果的影响及MRD磨损对减振效果的影响。分析结果表明:活塞直径对驾驶人加速度和座椅软垫动行程的影响因子分别为4.83、5.46,缸体内径的影响因子分别为4.45、4.75,线圈匝数的影响因子分别为0.61、0.67,活塞杆直径的影响因子分别为0.53、0.59,活塞有效长度的影响因子分别为0.51与0.56,因此,活塞直径对减振效果的影响最大,其次为缸体内径,随后依次为线圈匝数、活塞杆直径与活塞有效长度,而磁流变液表观黏度对减振效果几乎没有影响;为了获得较好的减振效果,应使MRD的最大输出阻尼力与动态范围足够大。

摘要：针对产品模块之间的关联,通过构建关联模块间变更传播路径图,分析模块变更影响。以依赖零件为变更发起零件,利用可达矩阵和有向图识别变更传播的可达零件,建立变更影响传播树,识别变更传播路径,计算依赖零件到可达零件的变更影响度。以任意一个模块为变更源,分析其通过接口对其它模块的影响,提出模块间变更影响度计算方法。最后以列车转向架为例,验证了所提方法的有效性。

摘要：为提高智能假肢行走步态的仿生性以及复杂运动的能力,采用磁流变阻尼器(MRD)作为制动器设计了一种新型四连杆假肢膝关节。首先根据人体肢体尺寸及平地行走的步态数据,对四连杆磁流变假肢膝关节进行结构设计,并建立其动力学模型。利用仿真得到的MRD性能曲线,建立其逆向力学模型。为解决四连杆假肢建模复杂、跟踪精度低以及周期性扰动的问题,设计迭代学习控制器,并对其收敛性进行分析。通过仿真测试得到迭代学习控制下的磁流变假肢膝关节轨迹跟踪最大误差仅为1.6°,实现了对期望轨迹的精准跟踪。

摘要：多线圈磁流变阀的设计多采用线圈并排放置结构,不可避免地增加了磁流变阀轴向长度和体积。基于此,本文创造性地提出并设计了一种具有内外线圈结构的磁流变阀,建立了磁流变阀的压降数学模型,使用COMSOL软件对磁流变阀进行磁流场仿真分析,得到了不同通电条件下磁流变阀的磁感应强度分布及压降变化。仿真结果表明,里层流道不受外线圈电流影响,中层及外层流道不受内线圈电流影响。同时得出了在内线圈单独通电、外线圈单独通电以及内外线圈同时通电时磁流变阀的输出压降以及压降可调范围。

摘要：磁流变弹性体是磁流变材料的一个新分支,可通过外加磁场来控制其流变特性。基于磁流变弹性体的隔振器具有响应迅速、无需密封、性能稳定等优点,在小振幅隔振系统中极具应用前景。分析了基于混合式(剪切与拉压的组合工作模式)磁流变弹性体隔振器磁路设计中的相关问题,研究了隔振器的磁路计算方法。同时,利用Ansys Maxwell电磁场仿真中的2D和3D静磁场模块对隔振器的工作磁路进行仿真分析验证。仿真结果有助于进一步优化磁路结构,对于隔振器的设计开发具有十分现实的指导意义。